sistemasdeInformacao_modulo5_10anos.pptx

Sistemas de informação

1. SISTEMAS DE INFORMAÇÃO Módulo 5 Desenvolvimento de Bases de Dados

2. M5 Sistema de Informação Sistema automático ou manual que recolhe, processa e distribui informação.

3. M5 Dados, informação e conhecimento Dados são elementos que permitem caraterizar eventos, objetos ou seres. Informação consiste nos dados associados a um determinado contexto, são dados com significado. Conhecimento conjunto de informações que, depois de interpretadas, acrescentam qualquer coisa ao que se conhece sobre determinado assunto.

4. M5 Ficheiros No inicio cada programa guardava os seus dados em ficheiros com formatos fechados (proprietários) Problemas : Não havia partilha de dados entre aplicações, nem entre utilizadores Sempre que era necessário alterar a estrutura dos dados a aplicação tinha de ser alterada

5. M5 Bases de dados Coleção estruturada de dados que estão relacionados entre si. As aplicações deixam de ter acesso direto aos dados passando a tarefa de gestão dos dados a um software designado por Sistema de Gestão de Bases de Dados (SGBD). Vantagens : Linguagem universal de acesso aos dados (SQL) Maior flexibilidade (independência entre as aplicações e os dados) Maior segurança (o SGBD garante a segurança dos dados) Partilha dos dados entre aplicações e entre utilizadores

6. M5 SGBDs Microsoft Access Dbase FoxPro MySQL PostgreSQL SQL Server Oracle

7. M5 SGBD Ao nível do ficheiro – MS Access; Dbase Cliente/Servidor – MySQL ; SQL Server BD SGBD Clientes Servidor BD Servidor SGBD Clientes App App SGBD App App

8. M5 Arquitetura Cliente/Servidor – mais versátil, modular e baseada em mensagens. Maior robustez, maior flexibilidade, maior segurança e melhor interoperabilidade Nesta arquitetura: Cliente envia consulta para o servidor Servidor recebe e processa a consulta só devolvendo o resultado para os clientes

9. M5 Structured Query Language (SQL) DDL – Instruções para definir e alterar a estrutura de uma base de dados DML – Instruções para manipular dados (CRUD) DCL – Instruções para controlo do acesso aos dados

10. M5 Modelos de base de dados Modelo hierárquico Modelo de Rede Modelo relacional Modelo Orientado a Objetos Modelo Objeto-Relacional

11. M5 Modelação de Dados Como qualquer projeto de engenharia, é necessário planear uma base de dados.

12. M5 Passos de construção de uma base de dados: 1 º Desenhar o modelo E-R 2º Converter o modelo E-R no modelo relacional 3º Aplicar as regras de normalização ao modelo relacional 4º Criar o dicionário de dados para documentar o modelo relacional

13. M5 Criar uma base de dados para uma lista pessoal de telefones não é muito complicado e, por isso, é possível de realizar sem grande planeamento. No entanto criar uma base de dados para uma escola, uma farmácia, uma oficina ou uma biblioteca já apresenta desafios que obrigam a um planeamento cuidado, não só porque cada área de negócio tem as suas particularidades nem sempre conhecidas para quem está fora da mesma, mas também porque a dimensão e complexidade da própria base de dados obrigam a um desenho muito bem pensado.

14. M5 Assim antes de criar a base de dados é necessário fazer um modelo dos dados que esta deverá suportar, tal como antes de fazer uma casa o arquiteto faz a planta. A necessidade de dados do utilizador da base de dados determina o modelo. Modelo Entidade-Relação (E-R) é a ferramenta de modelação de dados que vamos utilizar.

15. M5 - Modelo Entidade Relação (ER) Modelo Entidade Relação (ER) Entidades Relações Nome Verbo Atributo

16. M5 - Modelo Entidade Relação (ER) Exemplo: Cliente Produto

17. M5 - Modelo Entidade Relação (ER) Exemplo: Cliente Produto Entidades Instâncias ou ocorrências Joaquim Maria Eduardo Pão Batata Maçã

18. M5 - Modelo Entidade Relação (ER) Exemplo: Cliente Compra Produto Entidades Relação entre Cliente e Produto

19. M5 - Modelo Entidade Relação (ER) Exemplo: Joaquim Maria Eduardo Pão Batata Maçã Cliente Compra Produto O Cliente Joaquim compra os Produtos Pão e Batata O Cliente Eduardo compra o Produto Maçã

20. M5 - Modelo Entidade Relação (ER) As entidades representam pessoas ou objetos dos quais o sistema de informação pretende guardar informação (professores, alunos, clientes, produtos, livros) As relações representam uma ligação entre entidades, normalmente uma ação ou evento que é preciso recordar (compra, aluguer, avaliação) – usualmente é registada a data e/ou hora do evento

21. M5 - Modelo Entidade Relação (ER) As relações podem ter diferentes graus em função do número de entidades que envolve Unária (só uma entidade) Binária (duas entidades) Ternárias (três entidades)

22. M5 - Modelo Entidade Relação (ER) Funcionário Chefe 1 M Relação unária

23. M5 - Modelo Entidade Relação (ER) Relação binária Cliente Compra Produto M M

24. M5 - Modelo Entidade Relação (ER) Relação ternária Trabalha Funcionário Departamento Projeto

25. M5 - Modelo Entidade Relação (ER) Cardinalidade Cada relação pode envolver uma ou mais instâncias de cada entidade

26. M5 - Modelo Entidade Relação (ER) Cardinalidade Coordena Professor Departamento 1 1 1 professor coordena 1 departamento 1 departamento é coordenado por 1 professor

27. M5 - Modelo Entidade Relação (ER) Relação 1:1 Coordena Professor Departamento 1 1 Professor 1 Professor 2 Departamento 1 Departamento 1

28. M5 - Modelo Entidade Relação (ER) Cardinalidade Trabalha Funcionário Departamento M 1 1 funcionário trabalho em 1 departamento Muitos funcionários trabalham em 1 departamento

29. M5 - Modelo Entidade Relação (ER) Relação 1:M ou M:1 Trabalha Funcionário Departamento M 1 Func 1 Func 2 Depart 1 Depart 2

30. M5 - Modelo Entidade Relação (ER) Cardinalidade Cliente Compra Produto M M 1 cliente compra 1 produto 1 cliente compra muitos produtos Muitos clientes compram 1 produto Muitos clientes compram muitos produtos

31. M5 - Modelo Entidade Relação (ER) Cliente Compra Produto M M Cliente 1 Cliente 2 Cliente 3 Produto 1 Produto 2 Relação M:M ou M:N

32. M5 - Modelo Entidade Relação (ER) Participação obrigatória/opcional Cliente Compra Produto M M Um cliente só é cliente se tiver, pelo menos, uma compra Um produto faz parte de, pelo menos, uma compra

33. M5 - Modelo Entidade Relação (ER) Participação obrigatória/opcional M M Cliente Compra Produto Funcionário 1 Os funcionários pode estar noutros setores que não o das vendas

34. M5 - Modelo Entidade Relação (ER) Atributos As entidades e as relações são caraterizadas por atributos Os atributos são a informação que vai ser armazenada para cada uma das suas instâncias

35. M5 - Modelo Entidade Relação (ER) Cliente Compra Produto Funcionário 1 Nome Morada NIF Código Descrição Preço Quantidade Data Quantidade Preço Nome M M

36. M5 Modelo E-R => Modelo Relacional O modelo E-R é um modelo concetual que pode ser convertido em diferentes modelos de bases de dados O modelo de base de dados relacional é, atualmente, o mais popular Neste modelo de base de dados a tabela é a estrutura fundamental que é utilizada para armazenar os dados Uma tabela guarda os dados de forma estruturada O processo de conversão do modelo E-R no modelo relacional é regulado por um conjunto de regras

37. M5 - Modelo E-R => Modelo Relacional Situação Nº de tabelas Relação 1:1, dois lados obrigatórios 1 tabela Relação 1:1, um lado obrigatório 2 tabelas; Adicionar FK na tabela do lado obrigatório Relação 1:1, nenhum lado obrigatório 3 tabelas; Adicionar duas FK à nova tabela Relação 1:M, lado M obrigatório 2 tabelas; Adicionar FK à tabela do lado M Relação 1:M, lado M não obrigatório 3 tabelas; Adicionar duas FK à nova tabela Relação M:M 3 tabelas; Adicionar duas FK à nova tabela Mais do que duas entidades Número de tabelas igual ao número de entidades mais uma; Adicionar FK à nova tabela Modelo E-R => Modelo Relacional

38. M5 – Modelo Relacional Modelo Relacional A base de dados é constituída por tabelas CódigoProduto Descrição PreçoCompra PreçoVenda As tabelas têm campos (colunas) e registos (linhas)

39. M5 – Modelo Relacional Os campos contém dados de um determinado tipo ou domínio Texto Números Datas Boolean Dados binários

40. M5 – Modelo Relacional As tabelas devem ter um campo chave, que pode ser simples ou composta

41. M5 – Modelo Relacional O campo chave identifica cada registo da tabela, para isso deve ser: Único – não se pode repetir Não nulo – tem de ser sempre preenchido Nprocesso Nome Morada DataNascimento 20147 Joaquim Viseu 01/01/2000 20247 Maria Viseu 01/01/2001 Alunos

42. M5 – Modelo Relacional O modelo relacional divide a informação por várias tabelas Entre as tabelas podem-se estabelecer relações com base nos campos chave de uma tabela e as chaves externas ou estrangeiras de outra Nprocesso Nome Morada DataNascimento 20147 Joaquim Viseu 01/01/2000 20247 Maria Viseu 01/01/2001 Alunos Notas Nnota Nprocesso Nota Disciplina 10142 20147 10 Português 10143 20247 15 Português

43. M5 – Modelo Relacional Integridade referencial Na inserção, atualização e remoção Nprocesso Nome Morada DataNascimento 20147 Joaquim Viseu 01/01/2000 20247 Maria Viseu 01/01/2001 Nnota Nprocesso Nota Disciplina 10142 20147 10 Português 10143 20247 15 Português Alunos Notas Deve ser possível apagar o aluno 20147 ? Posso lançar uma nota para o aluno 20347 ? Posso alterar o valor do Nprocesso de 20147 para 20447?

44. M5 – Modelo Relacional Como é possível fazer uma consulta a uma base de dados e ter um resultado em milésimos de segundo? R: índices Os índices, tal como nos livros, são um mecanismo que permite manter os tempos de resposta da base de dados estáveis mesmo quando tem milhares ou milhões de registos

45. M5 – Normalização Normalização A normalização tem como principal objetivo definir tabelas cujos dados podem ser manipulados de forma eficiência, sem redundância e com consistência. As regras da normalização aplicação sucessivamente a cada uma das tabelas resultantes do modelo E-R. Diz-se que uma tabela está numa certa forma normal quando satisfaz as regras dessa forma e das anteriores. O modelo original definido por Edgar F. Codd definiu três formas normais que hoje evoluíram para outras.

46. M5 – Normalização Primeira Regra de Normalização Uma tabela está na primeira forma normal quando todos os valores dos campos são atómicos e não repetitivos. Antes da 1FN Fatura ( Nº Fatura , Nº Cliente, Nome Cliente, Morada Cliente, Data, Cód Artigo, Nome Artigo, Quantidade) Depois da 1FN Fatura ( Nº Fatura , Nº Cliente, Nome Cliente, Morada Cliente, Data) Linha_Fatura ( Nº Fatura, Cód Artigo , Nome Artigo, Quantidade)

47. M5 – Normalização Segunda Regra de Normalização Uma tabela está na segunda forma normal (2FN), se estiver na primeira, e se todos os campos não chave dependem funcionalmente de toda a chave e não somente de parte. Antes da 2FN Linha_Fatura ( Nº Fatura, Cód Artigo , Nome Artigo, Quantidade) Depois da 2FN Linha_Fatura ( Nº Fatura, Cód Artigo , Quantidade) Artigo ( Cód_Artigo , Nome Artigo)

48. M5 – Normalização Terceira Regra de Normalização Uma tabela está na terceira forma normal (3FN), se estiver na segunda, e se todos os campos não chave não dependem funcionalmente de outro campo. Antes da 3FN Fatura ( Nº Fatura , Nº Cliente, Nome Cliente, Morada Cliente, Data) Depois da 3FN Fatura ( Nº Fatura , Nº Cliente, Data) Cliente ( Nº Cliente , Nome Cliente, Morada Cliente)

49. Dicionário de dados O dicionário de dados documento todos os campos de todas as tabelas, descrevendo o tipo de dados, as regras de validação e outras caraterísticas para que a base de dados reflita na totalidade o planeamento definido.